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1 Eric Biology 高 中 生 物 總 整 理 1 第 一 章 細 胞 1-1 細 胞 的 化 學 組 成 焦 點 1 生 命 現 象 的 特 徵 一 新 陳 代 謝 : 生 物 體 皆 有 其 特 殊 的 構 造 與 組 成 分 子, 經 由 異 化 作 用 所 釋 出 的 部 分 合 成 作 用 能 量 即 用 來 合 成 所 需 的 大 分 子 組 成 個 體 的 結 構 維 持 個 體 的 生 長 ( 同 化 作 用 ) 與 發 育 這 種 由 小 分 子 吸 收 能 量 合 成 大 分 子 的 作 用 稱 為 同 化 作 用 分 解 作 用 生 命 現 象 所 需 要 的 能 量 來 自 大 分 子 的 分 解, 這 種 利 用 分 解 大 分 子 以 ( 異 化 作 用 ) 獲 得 能 量 的 作 用 稱 為 異 化 作 用 二 生 長 和 發 育 : 1. 當 生 物 體 的 合 成 作 用 多 於 分 解 作 用 時, 可 使 其 細 胞 的 數 目 增 加, 體 積 增 大, 個 體 便 表 現 出 生 長 現 象 2. 多 細 胞 生 物 在 生 長 過 程 中, 還 要 進 行 細 胞 分 化, 即 許 多 相 似 的 細 胞 逐 漸 形 成 各 種 形 態 與 構 造 不 同 的 細 胞, 例 如 : 表 皮 細 胞 神 經 細 胞 薄 壁 細 胞 厚 壁 細 胞 等, 以 執 行 不 同 的 功 能, 共 同 分 工 合 作 以 完 成 個 體 的 生 命 現 象 1

2 三 感 應 : 1. 大 部 分 植 物 的 反 應 不 很 明 顯 ; 部 分 植 物 對 環 境 變 化 光 線 強 弱 重 力 方 向 碰 觸 干 擾 等, 有 明 顯 的 感 應 例 如 : 含 羞 草 葉 片 被 觸 摸 會 有 合 攏 的 反 應 ( 觸 發 運 動 ) 2. 動 物 則 演 化 出 複 雜 的 神 經 系 統 與 感 覺 器 官, 負 責 感 應 辨 識 並 處 理 外 界 的 刺 激 例 如 : 蛇 的 頭 部 具 有 頰 窩, 頰 窩 對 溫 度 特 別 敏 感, 可 藉 以 找 尋 小 型 哺 乳 動 物 四 適 應 : 生 物 的 構 造 與 機 能 必 須 適 合 棲 息 的 環 境 才 能 生 存 例 如 : 仙 人 掌 的 葉 特 化 成 針 狀 以 減 少 水 分 散 失 避 免 莖 被 動 物 啃 食 ; 鳥 類 體 被 羽 毛 ( 維 持 體 溫 ) 骨 骼 呈 中 空 ( 減 輕 體 重 ) 以 適 應 空 中 飛 行 五 運 動 : 1. 動 物 運 動 的 目 的 在 於 找 尋 食 物 躲 避 敵 人 尋 找 配 偶 動 物 界 中 的 不 同 物 種 演 化 出 不 同 的 運 動 器 官 與 運 動 模 式, 以 適 應 其 生 存 的 環 境 例 如 : 鳥 類 以 翅 膀 飛 行, 魚 類 用 鰭 游 泳, 靈 長 類 用 靈 活 的 四 肢 在 樹 枝 間 攀 緣 跳 躍 2. 植 物 : 運 動 較 不 明 顯, 但 仍 可 以 觀 察 得 到, 例 如 : 莖 的 向 光 性 豆 科 植 物 葉 片 的 睡 眠 運 動 捕 蠅 草 的 捕 蟲 運 動 等 六 繁 殖 : 無 生 殖 細 胞 結 合, 由 母 體 經 有 絲 分 裂 直 接 產 生 新 個 體 無 性 生 殖 例 如 : 分 裂 生 殖 出 芽 生 殖 斷 裂 生 殖 等 有 性 生 殖 為 較 普 遍 的 生 殖 方 式, 必 有 配 子 形 成 和 受 精 作 用 有 性 生 殖 減 數 分 裂 受 精 作 用 發 育 過 程 : 親 代 配 子 受 精 卵 個 體 試 題 範 例 1. 下 列 何 者 為 生 長 發 育 的 現 象? (A) 養 雞 場 的 小 雞 由 0.3 公 斤 增 長 到 1 公 斤 (B) 糖 水 蒸 發 形 成 糖 的 結 晶 (C) 黃 豆 的 種 子 萌 發 (D) 草 莓 的 莖 長 出 新 芽 (E) 人 體 每 分 鐘 呼 吸 16~18 次 答 案 (A)(C)(D) 詳 解 (B) 糖 水 蒸 發 為 糖 的 結 晶, 並 非 生 命 現 象 不 屬 於 生 長 發 育 (E) 呼 吸 為 生 命 現 象, 但 並 非 生 長 發 育 2. 有 關 於 生 物 對 環 境 的 適 應 情 形, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 適 應 與 否, 影 響 生 物 的 演 化 (B) 仙 人 掌 的 葉 特 化 成 針 狀, 與 光 合 作 用 有 關 (C) 鳥 類 的 骨 骼 中 空, 可 減 輕 體 重, 有 利 於 空 中 飛 行 (D) 當 環 境 不 斷 改 變, 無 法 適 應 的 生 物 便 被 淘 汰 (E) 鳥 喙 的 形 狀 與 避 敵 能 力 有 關 答 案 (A)(C)(D) 2

3 詳 解 (B) 與 減 少 水 分 散 失 有 關 (E) 與 食 性 有 關 焦 點 2 細 胞 的 發 現 一 虎 克 發 現 細 胞 : 1. 十 七 世 紀 英 國 的 科 學 家 虎 克 自 製 複 式 顯 微 鏡, 運 用 顯 微 鏡 觀 察 了 許 多 礦 物 及 小 生 物, 並 且 將 觀 察 結 果 彙 集 成 書,1665 年 出 版 微 物 圖 誌 2. 虎 克 在 微 物 圖 誌 中 描 述 到 觀 察 薄 層 軟 木 栓 的 結 果, 發 現 軟 木 栓 是 由 一 個 個 排 列 整 齊 的 方 形 小 空 格 所 構 成, 將 這 些 組 成 軟 木 栓 的 構 造 稱 為 cell, 中 文 譯 為 細 胞 二 許 旺 和 許 來 登 提 出 細 胞 學 說 : 1. 所 有 生 命 體 皆 由 細 胞 所 組 成 2. 細 胞 是 生 命 最 基 本 的 單 位 3. 新 細 胞 只 能 由 原 已 存 在 的 細 胞 經 分 裂 而 產 生 3

4 三 光 學 顯 微 鏡 : 光 學 顯 微 鏡 可 觀 察 到 的 最 小 生 命 體 是 細 菌 ( 細 菌 的 大 小 在 0.2 至 2.0 微 米 之 間 ) 放 大 倍 率 解 像 度 放 大 倍 率 : 影 像 與 物 體 實 際 大 小 之 間 的 比 値 (1) 光 學 顯 微 鏡 的 放 大 倍 率 = 物 鏡 倍 率 目 鏡 倍 率 (2) 光 學 顯 微 鏡 的 最 高 放 大 倍 率 約 為 1,000 至 1,500 倍 解 像 度 : 能 分 辨 出 兩 個 獨 立 物 體 的 最 短 距 離 (D 値 ) (1) 兩 獨 立 物 體 之 間 的 距 離 小 於 D 値 無 法 分 辨 出 兩 者 是 獨 立 物 體 (2) 光 學 顯 微 鏡 的 D 値 愈 小 解 像 度 愈 高 (3) 光 學 顯 微 鏡 的 解 像 度 約 為 0.2 微 米 ( µ m ) 4

5 四 電 子 顯 微 鏡 : 魯 斯 卡 :1931 年 發 明 電 子 顯 微 鏡, 可 放 大 一 百 萬 倍 可 見 0.001µm (1) 穿 透 式 電 子 顯 微 鏡 : 觀 察 細 胞 的 內 部 構 造 (2) 掃 描 式 電 子 顯 微 鏡 : 觀 察 細 胞 的 外 部 形 態 試 題 範 例 3. 下 列 有 關 於 細 胞 學 說 的 敘 述, 何 者 錯 誤? (A) 所 有 生 物 皆 由 細 胞 所 組 成 (B) 細 胞 是 生 物 體 的 構 造 與 功 能 單 位 (C) 細 胞 由 原 已 存 在 的 細 胞 分 裂 而 來 (D) 細 胞 的 基 本 構 造 為 細 胞 膜 細 胞 質 和 細 胞 核 答 案 (D) 詳 解 細 胞 學 說 未 提 及 細 胞 的 基 本 構 造 4. 用 光 學 顯 微 鏡 可 以 觀 察 到 高 等 植 物 細 胞 之 : (A) 內 質 網 與 葉 綠 體 (B) 中 心 粒 與 細 胞 壁 (C) 核 糖 體 和 粒 線 體 (D) 核 仁 與 高 基 氏 體 答 案 (D) 詳 解 (A)(C) 內 質 網 核 糖 體 無 法 以 光 學 顯 微 鏡 觀 察 (B) 植 物 細 胞 無 中 心 粒 5

6 焦 點 3 細 胞 的 化 學 組 成 一 蛋 白 質 :( 生 物 體 內 含 量 最 多 的 有 機 物, 約 佔 15%) 1. 蛋 白 質 的 組 成 : (1) 蛋 白 質 是 由 300~3000 胺 基 酸 分 子 組 成, 含 C H O N S 元 素 (2) 胺 基 酸 共 有 20 種, 胺 基 酸 不 同 的 種 類 數 目 排 列 順 序, 組 成 不 同 蛋 白 質, 直 接 影 響 蛋 白 質 的 結 構 與 功 能 ( 生 物 間 的 親 緣 關 係 愈 接 近 蛋 白 質 構 造 愈 相 似 ) (3) 一 個 胺 基 酸 的 基 (-COOH) 與 另 一 胺 基 酸 的 胺 基 (-NH 2 ) 連 接, 形 成 肽 鍵 而 連 結 成 肽 類 :( 寡 肽 - 由 5~10 個 胺 基 酸 構 成, 多 肽 - 由 多 個 胺 基 酸 構 成 ) 2. 蛋 白 質 的 功 能 : 構 成 體 質 構 成 酵 素 血 紅 素 肌 肉 骨 骼 抗 體 毛 髮 部 分 激 素 酸 鹼 緩 衝 在 酸 中 : 蛋 白 質 的 -COO - 可 吸 收 H + 蛋 白 質 帶 正 電 荷 + 在 鹼 中 : 蛋 白 質 的 -NH 3 可 釋 出 H + 蛋 白 質 帶 負 電 荷 供 給 能 量 4 Kcal/g, 供 能 先 後 順 序 : 醣 類 脂 質 蛋 白 質 6

7 二 醣 類 :( 化 學 式 為 (CH 2 O) n, 又 稱 為 碳 水 化 合 物 ) 1. 單 醣 :( 含 3~7 個 碳 原 子, 生 物 體 內 最 簡 單 且 最 重 要 的 醣 類 ) (1) 三 碳 糖 : 甘 油 醛 (G3P) 為 光 合 作 用 暗 反 應 的 產 物 (2) 五 碳 糖 : 核 糖 ( 構 成 RNA), 去 氧 核 糖 ( 構 成 DNA) (3) 六 碳 糖 : 葡 萄 糖 果 糖 半 乳 糖, 分 子 式 皆 為 C 6 H 12 O 6, 為 同 分 異 構 物 7

8 2. 雙 醣 :( 單 醣 + 單 醣 雙 醣 (C 12 H 22 O 11 )+ 水 ) (1) 蔗 糖 麥 芽 糖 : 植 物 細 胞 中 最 重 要 的 雙 醣 麥 芽 糖 + 水 葡 萄 糖 + 葡 萄 糖 ( 萌 發 的 種 子 含 大 量 的 麥 芽 糖 ) 蔗 糖 + 水 葡 萄 糖 + 果 糖 ( 蔗 糖 可 在 植 物 體 內 運 輸 及 儲 存 ) (2) 乳 糖 : 動 物 細 胞 中 最 重 要 的 雙 醣 ( 乳 糖 多 存 於 哺 乳 動 物 的 乳 汁 中 ) 乳 糖 + 水 葡 萄 糖 + 半 乳 糖 3. 寡 醣 :( 含 3~10 個 單 醣 ) (1) 甜 味 低, 不 被 消 化 酶 分 解 可 改 善 便 秘, 促 進 腸 內 益 菌 的 滋 長 (2) 寡 醣 與 蛋 白 質 結 合 成 醣 蛋 白 與 細 胞 膜 的 功 能 有 關 4. 多 醣 :( 由 多 個 單 醣 分 子 組 成 ) 結 構 性 多 醣 纖 維 素 : 構 成 細 胞 壁, 纖 維 素 為 植 物 體 含 量 最 多 的 有 機 物 澱 粉 : 植 物 體 內 最 常 見 的 多 醣, 例 如 : 甘 藷 馬 鈴 薯 儲 存 性 多 醣 肝 糖 : 動 物 澱 粉, 分 子 量 較 大 且 分 支 較 多, 儲 存 於 肝 臟 和 肌 肉 洋 菜 半 乳 糖 聚 合 而 成, 存 在 於 紅 藻, 例 如 : 紫 菜 石 花 菜 龍 鬚 菜 約 由 8000 個 單 醣 (N- 乙 醯 -D- 胺 基 葡 萄 糖 ) 聚 合 而 成, 幾 丁 質 組 成 節 肢 動 物 的 外 骨 骼 環 節 動 物 的 剛 毛 真 菌 的 細 胞 壁 肽 聚 糖 構 成 原 核 生 物 的 細 胞 壁, 例 如 : 細 菌 和 藍 綠 菌 的 細 胞 壁 8

9 儲 存 性 多 醣 : 澱 粉 儲 存 性 多 醣 : 肝 糖 三 脂 質 :( 包 括 中 性 脂 磷 脂 類 固 醇 臘 ) 1. 中 性 脂 :( 一 個 甘 油 分 子 + 三 個 脂 肪 酸 分 子 ) (1) 中 性 脂 又 稱 為 三 酸 甘 油 脂, 主 要 功 能 為 供 應 能 量 (9 Kcal/g) 儲 存 能 量 防 止 熱 量 散 失 維 持 體 溫 (2) 在 常 溫 下 呈 固 態 者 稱 為 脂 肪, 例 如 : 肉 類 中 的 脂 肪 豬 油 牛 油 (3) 在 常 溫 下 呈 液 態 者 稱 為 油, 例 如 : 橄 欖 油 花 生 油 9

10 飽 和 脂 肪 酸 ( 硬 脂 酸 ) 不 飽 和 脂 肪 酸 ( 油 酸 ) 動 物 體 內 的 脂 肪 酸 為 飽 和 脂 肪 酸 植 物 種 子 內 的 脂 肪 酸 為 不 飽 和 脂 肪 酸 不 具 雙 鍵, 分 子 間 可 緊 密 鍵 結, 具 有 雙 鍵, 分 子 呈 彎 曲 狀, 分 子 間 無 法 緊 使 動 物 脂 肪 呈 固 態 密 鍵 結, 使 植 物 油 呈 液 2. 磷 脂 : (1) 構 造 : 一 分 子 甘 油 + 一 個 含 磷 酸 的 分 子 ( 形 成 親 水 性 的 頭 部 )+ 二 分 子 的 脂 肪 酸 ( 形 成 疏 水 性 的 尾 部 ) (2) 功 能 : 細 胞 各 種 生 物 膜 ( 原 生 質 膜 ) 主 要 是 由 雙 層 磷 脂 質 構 成, 可 以 將 細 胞 內 部 分 隔 成 許 多 小 區 域, 使 各 種 不 同 的 化 學 反 應 在 細 胞 內 特 定 的 部 位 進 行, 而 互 不 干 擾 3. 類 固 醇 :( 由 四 個 含 碳 的 環 組 成, 不 具 脂 肪 酸 ) (1) 構 成 類 固 醇 荷 爾 蒙 的 重 要 原 料, 例 如 : 雄 性 激 素 ( 睪 固 酮 ) 雌 性 激 素 ( 動 情 素 ) 黃 體 激 素 腎 上 腺 皮 質 素 ( 礦 物 性 皮 質 素 葡 萄 糖 皮 質 素 ) (2) 膽 固 醇 是 構 成 動 物 的 神 經 細 胞 與 原 生 質 膜 的 成 分 之 一 (3) 植 物 不 含 膽 固 醇, 植 物 組 織 中 的 類 固 醇 稱 為 植 物 醇 10

11 核 苷 酸 多 核 苷 酸 是 一 連 串 的 核 苷 酸 連 結 成 的 鏈 狀 構 造 四 核 酸 :( 由 核 苷 酸 連 接 成 長 鏈 狀, 含 C H O N P 元 素 ) 核 酸 DNA 去 氧 核 糖 核 酸 RNA 核 糖 核 酸 五 碳 糖 去 氧 核 糖 核 糖 含 氮 鹼 基 A 腺 嘌 呤 G 鳥 糞 嘌 呤 A 腺 嘌 呤 G 鳥 糞 嘌 呤 C 胞 嘧 啶 T 胸 腺 嘧 啶 C 胞 嘧 啶 U 脲 嘧 啶 核 苷 酸 damp dtmp dcmp dgmp AMP UMP CMP GMP 合 成 原 料 datp dttp dctp dgtp ATP UTP CTP GTP 結 構 雙 股 螺 旋 單 股 功 能 轉 錄 合 成 RNA 轉 譯 合 成 蛋 白 質 分 佈 染 色 體 粒 線 體 葉 綠 體 核 糖 體 核 仁 ( 主 要 分 佈 於 細 胞 核 ) ( 主 要 分 佈 於 細 胞 質 ) 11

12 試 題 範 例 5. 構 成 生 物 體 的 主 要 物 質 有 水 醣 類 蛋 白 質 脂 質 和 核 酸, 還 有 少 量 的 維 生 素 及 無 機 鹽 類 這 些 物 質 與 生 物 體 的 新 陳 代 謝 生 長 生 殖 適 應 等 生 命 現 象 有 關 下 列 有 關 上 述 物 質 的 敘 述, 何 者 錯 誤? (A) 核 酸 是 與 遺 傳 有 關 的 重 要 物 質 (B) 生 物 體 內 的 醣 類 脂 質 蛋 白 質 核 酸 等 為 含 碳 的 有 機 物 質 (C) 維 生 素 是 綠 色 植 物 維 持 生 命 所 必 要 的 物 質, 須 由 自 然 界 吸 收 (D) 細 胞 膜 主 要 由 蛋 白 質 及 脂 質 所 組 成, 可 控 制 細 胞 內 外 物 質 的 進 出 96 學 測 答 案 (C) 詳 解 (C) 綠 色 植 物 可 自 行 合 成 所 需 的 維 生 素 ; 自 然 環 境 中 無 維 生 素 可 供 生 物 吸 收 6. 有 關 DNA 與 RNA 的 比 較, 下 列 敘 述 哪 些 正 確? (A) 二 者 均 含 去 氧 核 糖 和 磷 酸 根 (B) 通 常 DNA 為 雙 股 結 構,RNA 為 單 股 結 構 (C)DNA 含 五 碳 糖,RNA 含 六 碳 糖 (D)DNA 是 核 苷 酸 的 聚 合 物,RNA 是 核 酸 的 聚 合 物 (E)DNA 含 胸 腺 嘧 啶,RNA 含 脲 嘧 啶 96 指 考 答 案 (B)(E) 詳 解 (A)(C)DNA 的 五 碳 糖 為 去 氧 核 糖,RNA 的 五 碳 糖 為 核 糖 (D)DNA 和 RNA 均 屬 於 核 酸, 均 是 核 苷 酸 的 聚 合 物 焦 點 4 水 對 生 命 的 重 要 性 一 水 是 生 物 體 內 含 量 最 多 的 物 質 : 1. 所 有 的 生 物 體 內, 大 多 數 質 量 都 是 由 水 所 構 成 例 如 : 人 體 約 有 70% 是 水, 而 水 母 和 某 些 水 生 植 物 體 內 則 含 有 95% 的 水 2. 不 同 生 物 不 同 細 胞 的 含 水 量 各 異 例 如 : 在 人 體 內, 骨 骼 含 有 20% 的 水, 而 腦 則 含 有 80% 的 水 在 胚 胎 細 胞 和 較 年 輕 的 細 胞 內, 水 的 含 量 較 多 當 年 紀 愈 大, 人 體 內 水 的 含 量 就 慢 慢 減 少 二 水 分 子 具 有 極 性 : 1. 水 分 子 中 的 氧 原 子 吸 引 氫 原 子 的 電 子, 使 得 氫 原 子 帶 少 量 正 電 荷 氧 原 子 帶 少 量 負 電 荷, 因 此 水 分 子 同 時 帶 有 正 負 相 反 的 電 荷 而 具 有 極 性 2. 水 分 子 具 有 極 性, 而 使 水 具 有 內 聚 力 和 附 著 力 兩 種 主 要 的 作 用 力 水 分 子 彼 此 之 間 會 彼 此 互 相 吸 引, 而 形 成 內 聚 力, 這 是 因 為 水 分 子 間 內 聚 力 有 氫 鍵 存 在 的 緣 故 例 如 : 葉 片 上 的 水 珠 水 分 子 容 易 吸 附 在 其 他 物 體 表 面, 這 就 是 水 的 附 著 力, 而 這 些 被 吸 附 附 著 力 的 物 質 表 面 通 常 具 有 帶 電 荷 的 原 子 或 分 子 12

13 表 面 張 力 毛 細 管 作 用 水 分 子 之 間 具 有 很 強 的 內 聚 力, 遠 大 於 空 氣 分 子 之 間 的 吸 引 力, 因 此 水 具 有 相 當 好 的 表 面 張 力, 使 得 葉 可 在 水 面 漂 浮 水 黽 等 水 棲 昆 蟲 可 在 水 面 滑 動 行 走 由 於 水 分 子 的 附 著 力 和 內 聚 力 的 共 同 作 用, 使 得 水 具 有 毛 細 管 作 用, 例 如 : 泥 土 顆 粒 之 間 的 水, 就 是 經 由 毛 細 管 作 用 進 入 植 物 根 部, 而 植 物 莖 部 的 木 質 部, 也 是 藉 由 毛 細 管 作 用 來 運 輸 水 分 三 水 是 最 佳 的 溶 劑 : 1. 水 分 子 具 有 極 性, 能 吸 引 其 他 帶 電 荷 的 分 子, 使 其 他 分 子 間 的 吸 引 力 減 弱, 因 此 水 能 溶 解 許 多 不 同 的 物 質, 而 且 具 有 非 常 強 的 溶 解 力 可 溶 於 水 的 物 質, 例 如 : 醣 類 蛋 白 質 葡 萄 糖 胺 基 酸 親 水 性 物 質 例 如 : 醣 類 因 氫 氧 基 具 有 極 性 而 可 溶 於 水, 蛋 白 質 和 胺 基 酸 中 胺 基 和 基 皆 具 有 極 性 而 可 溶 於 水 疏 水 性 物 質 不 溶 於 水 的 物 質, 例 如 : 脂 質 不 帶 有 極 性 不 溶 於 水 13

14 四 水 具 有 較 大 的 比 熱 : 水 的 比 熱 大 (S=1), 有 較 高 的 吸 熱 放 熱 能 力, 可 作 為 溫 度 穩 定 劑 : 1. 有 助 於 維 持 地 球 氣 候 的 溫 和 2. 使 生 物 體 內 溫 度 穩 定, 不 易 隨 外 界 溫 度 而 改 變 五 水 於 4 時 的 密 度 最 大 : 1. 因 為 水 分 子 間 具 有 氫 鍵, 致 使 4 的 水 具 有 最 大 的 密 度 當 溫 度 低 於 4 時, 水 的 密 度 反 而 變 小, 因 此 冰 的 密 度 便 小 於 水 的 密 度, 而 使 得 冰 能 夠 浮 在 水 面 上 2. 當 水 溫 降 低 時, 較 冷 的 水 (0 ~4 之 間 的 水 ) 由 於 密 度 較 小, 所 以 會 升 到 湖 泊 的 表 面, 然 後 冷 凍 成 為 固 體 的 冰 這 層 冰 能 將 下 層 的 水 與 外 頭 的 冷 空 氣 隔 絕, 所 以 下 層 的 水 就 比 較 不 會 結 冰, 使 得 在 湖 中 生 存 的 生 物 能 夠 在 冰 層 以 下 的 水 域 中 度 過 嚴 寒 的 冬 天 六 水 具 有 輕 微 的 解 離 度 : 1. 水 具 有 輕 微 的 解 離 度, 可 解 離 成 氫 離 子 和 氫 氧 根 離 子 :H 2 O H + +OH - 2. 水 具 有 輕 微 的 解 離 度, 因 此 水 溶 液 中 的 氫 離 子 和 氫 氧 根 離 子 便 具 有 酸 鹼 緩 衝 作 用, 可 影 響 酵 素 活 動 試 題 範 例 7. 在 溫 帶 地 區 許 多 湖 泊 的 湖 面 結 冰 時, 水 底 生 物 仍 能 在 水 底 安 然 度 過 冬 天, 下 列 原 因 何 者 最 合 理? (A) 生 物 體 本 身 具 有 調 節 溫 度 的 功 能 (B) 湖 面 結 冰, 底 層 的 水 仍 可 以 維 持 10 以 上 (C)4 時, 水 的 密 度 最 大, 使 湖 底 的 水 不 致 於 結 冰 (D)4 時, 水 的 密 度 最 大, 有 利 於 湖 水 的 對 流, 使 湖 面 與 湖 底 的 溫 度 一 致 96 學 測 答 案 (C) 詳 解 (A) 水 中 的 無 脊 椎 動 物 和 魚 類, 均 為 變 溫 動 物 ( 外 溫 動 物 ), 不 具 有 調 節 溫 度 的 功 能 (B)(D) 湖 面 結 冰, 底 層 的 水 溫 約 為 4 8. 有 關 於 水 的 敘 述, 下 列 何 者 正 確? (A) 水 分 子 間 的 內 聚 力 乃 帶 負 電 荷 的 氧 原 子 吸 引 另 一 水 分 子 的 氫 原 子 (B) 水 棲 昆 蟲 能 在 水 面 行 走 乃 水 的 附 著 力 造 成 (C) 生 物 體 內 含 水 量 多 是 穩 定 體 溫 的 重 要 因 子 (D) 水 是 良 好 的 溶 劑 (E) 水 解 離 為 H + 與 OH - 是 不 可 逆 的 反 應 答 案 (A)(C)(D) 詳 解 (B) 水 的 內 聚 力 形 成 表 面 張 力 (E) 水 的 解 離 是 一 種 可 逆 反 應 14

15 1-2 細胞的構造 真核細胞 焦點 5 細胞的構造 比較 原核細胞 真核細胞 細胞大小 細胞直徑 μm 細胞核 細胞直徑 10μm 膜狀胞器 具有各種胞器 細胞骨架 具有細胞骨架 細胞壁 肽聚糖 纖維素 植物 幾丁質 真菌 DNA 染色體 環狀 DNA 存在於細胞質中 線狀 DNA 存在於細胞核中 僅由一條 DNA 構成 由 DNA 和蛋白質組成 細胞分裂 簡單分裂 無紡錘絲 有絲分裂 有紡錘絲 減數分裂 具有核膜和核仁 產生生殖細胞 配子或孢子 15 原核細胞 細菌 藍綠藻

16 試 題 範 例 9. 有 關 於 原 核 細 胞 與 真 核 細 胞 的 比 較, 下 列 敘 述 何 者 正 確? (A) 原 核 細 胞 的 細 胞 質 內 無 特 化 的 胞 器, 但 DNA 有 膜 包 圍 (B) 細 菌 與 藍 綠 菌 的 細 胞 屬 於 原 核 細 胞 (C) 原 生 生 物 亦 具 有 原 核 細 胞 (D) 原 核 生 物 的 細 胞 具 有 核 膜, 原 生 生 物 的 細 胞 不 具 有 核 膜 答 案 (B) 詳 解 (A) 原 核 生 物 為 無 核 膜 生 物,DNA 無 膜 包 圍 (C)(D) 原 生 生 物 ( 藻 類 和 原 生 動 物 ) 為 真 核 生 物, 真 核 細 胞 具 有 核 膜 10. 真 核 細 胞 不 同 於 原 核 細 胞 的 一 個 特 點 是 : (A) 具 有 細 胞 質 (B) 具 有 細 胞 膜 (C) 具 有 細 胞 核 模 (D) 具 有 核 糖 體 答 案 (C) 真 核 細 胞 具 有 細 胞 核 ( 具 有 核 膜 和 核 仁 ), 原 核 細 胞 不 具 核 膜 和 核 仁 焦 點 6 細 胞 壁 原 生 質 絲 一 細 胞 壁 的 種 類 : 生 物 種 類 植 物 真 菌 細 菌 藍 綠 菌 細 胞 壁 組 成 纖 維 素 幾 丁 質 肽 聚 糖 二 植 物 的 細 胞 壁 : 1. 植 物 的 細 胞 壁 由 多 層 互 成 交 叉 的 纖 維 素 構 成, 位 於 細 胞 膜 外 2. 植 物 的 細 胞 壁 = 纖 維 素 ( 主 要 成 分 )+ 少 量 蛋 白 質 + 其 他 多 醣 類 16

17 三 植 物 細 胞 壁 的 構 造 : 中 膠 層 呈 黏 狀, 主 要 成 分 為 果 膠 質 中 膠 層 中 膠 層 將 二 個 植 物 細 胞 的 初 生 細 胞 壁 連 結 在 一 起, 中 膠 層 兩 側 形 成 初 生 細 胞 壁 初 生 細 胞 壁 為 初 形 成 的 細 胞 壁, 細 胞 壁 較 薄 纖 維 素 含 量 較 少 初 生 細 胞 壁 初 生 細 胞 壁 具 彈 性 使 植 物 細 胞 得 以 生 長 增 大 植 物 細 胞 停 止 增 大 後, 形 成 較 厚 的 次 生 細 胞 壁 次 生 細 胞 壁 纖 維 素 組 成 的 纖 維 呈 垂 直 交 叉 排 列, 再 以 木 質 素 結 合 次 生 細 胞 壁 的 纖 維 素 含 量 較 多, 質 地 堅 韌 四 原 生 質 絲 :( 細 胞 間 絲 ) 1. 原 生 質 絲 為 高 等 植 物 細 胞 特 有 的 構 造 ( 團 藻 亦 具 有 原 生 質 絲 ) 2. 原 生 質 絲 是 由 絲 狀 細 胞 質 貫 穿 細 胞 膜 及 細 胞 壁 所 構 成 3. 原 生 質 絲 為 兩 鄰 近 植 物 細 胞 間 養 分 和 訊 息 交 流 的 通 道 試 題 範 例 11. 下 列 有 關 於 細 胞 壁 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 各 種 細 胞 的 細 胞 壁 成 分 皆 為 纖 維 素 (B) 通 常 初 生 細 胞 壁 較 厚 (C) 細 胞 壁 具 有 防 止 病 原 體 入 侵 的 功 用 (D) 細 胞 壁 可 使 植 物 挺 立 地 面, 以 對 抗 地 心 引 力 (E) 真 菌 類 的 細 胞 壁 含 有 幾 丁 質 的 成 分 答 案 (C)(D)(E) 詳 解 (A) 細 胞 壁 的 主 要 成 分 : 細 菌 - 肽 聚 糖, 真 菌 - 幾 丁 質, 植 物 - 纖 維 素 (B) 初 生 細 胞 壁 較 薄 12. 下 列 有 關 於 細 胞 壁 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 細 菌 和 黴 菌 的 細 胞 壁 皆 含 肽 聚 糖 成 分 (B) 酵 母 菌 和 青 黴 菌 的 細 胞 壁 皆 含 幾 丁 質 成 分 (C) 綠 色 植 物 的 初 生 細 胞 壁 厚 於 次 生 細 胞 壁 (D) 綠 色 植 物 的 初 生 細 胞 壁 和 次 生 細 胞 壁 藉 由 中 膠 層 連 接 答 案 (B) 詳 解 (A) 黴 菌 的 細 胞 壁 由 幾 丁 質 組 成 (C) 次 生 細 胞 壁 厚 於 初 生 細 胞 壁 (D) 中 膠 層 連 接 二 相 鄰 細 胞 的 初 生 細 胞 壁 17

18 焦 點 7 細 胞 膜 一 細 胞 膜 的 構 造 :( 辛 格 和 尼 克 森 提 出 流 體 鑲 嵌 學 說 ) 雙 層 磷 脂 質 細 胞 膜 的 雙 層 磷 脂 質 呈 液 態 可 促 使 細 胞 融 合 1 蛋 白 質 不 規 則 鑲 嵌 於 雙 層 磷 脂 膜 的 內 側 外 側 或 貫 穿 膜 蛋 白 質 供 分 子 進 出 的 管 道 ( 例 如 : 溝 道 蛋 白 載 體 蛋 白 幫 浦 蛋 白 ) 2 蛋 白 質 可 在 雙 層 磷 脂 中 自 由 滑 動 可 隨 時 改 變 其 形 狀 寡 醣 分 子 附 著 於 磷 脂 或 蛋 白 質 上 辨 別 自 身 或 外 來 細 胞 的 依 據 醣 類 不 同 細 胞 的 表 面 具 有 不 同 的 醣 類 ( 醣 蛋 白 形 成 表 面 抗 原 ) 膽 固 醇 僅 見 於 動 物 細 胞 固 定 細 胞 膜 ( 促 進 細 胞 膜 穩 固 ) 二 膜 蛋 白 :( 細 胞 膜 上 的 蛋 白 質, 負 責 物 質 交 換 與 外 界 的 聯 絡 執 行 特 殊 功 能 ) 溝 道 蛋 白 允 許 水 溶 性 分 子 或 離 子 通 過 被 動 運 輸 與 物 質 分 子 結 合 蛋 白 質 改 變 形 狀 載 體 蛋 白 將 分 子 輸 入 細 胞 內 ( 不 需 消 耗 能 量 ) 主 動 運 輸 幫 浦 蛋 白 藉 結 合 位 與 特 定 分 子 結 合 消 耗 能 量 蛋 白 質 改 變 形 狀 促 使 分 子 進 出 細 胞 受 體 蛋 白 激 素 的 受 體 激 素 受 體 蛋 白 質 + 激 素 引 發 生 理 反 應 神 經 元 的 受 體 類 似 溝 道 蛋 白, 開 啟 時 允 許 離 子 通 過 辨 識 蛋 白 醣 蛋 白 可 作 為 辨 認 的 標 籤 和 細 胞 附 著 位 ( 結 合 位 ) 免 疫 系 統 可 辨 識 外 來 入 侵 者 的 醣 蛋 白 酵 素 蛋 白 例 如 :ATP 合 成 酶 具 酵 素 功 能, 活 化 位 朝 向 細 胞 內 液 體 中 催 化 細 胞 內 的 化 學 反 應 18

19 試 題 範 例 13. 細 胞 的 膜 蛋 白 可 參 與 下 列 哪 些 功 能? (A) 神 經 衝 動 的 傳 導 (B) 接 受 胰 島 素 的 刺 激 (C) 接 受 類 固 醇 ( 固 醇 類 ) 激 素 的 刺 激 (D) 抗 原 的 辨 識 (E)CO 2 通 過 細 胞 膜 的 主 要 通 道 95 指 考 答 案 (A)(B)(D) 詳 解 (C) 接 受 固 醇 類 激 素 的 受 體 位 於 細 胞 內, 並 非 膜 蛋 白 (E)CO 2 藉 簡 單 擴 散 通 過 細 胞 膜, 不 需 要 膜 蛋 白 協 助 14. 下 列 有 關 於 細 胞 膜 的 敘 述, 何 者 錯 誤? (A) 細 胞 膜 是 由 雙 層 磷 脂 質 構 成, 且 鑲 嵌 有 蛋 白 質 分 子 (B) 附 著 於 磷 脂 層 的 蛋 白 質 均 固 定 而 不 改 變 其 位 置 (C) 磷 脂 質 可 負 責 細 胞 隔 離 的 功 能 (D) 細 胞 膜 上 的 蛋 白 質 負 責 物 質 的 交 換 和 外 界 的 聯 絡 (E) 細 胞 膜 具 有 全 透 性, 使 物 質 得 以 自 由 進 出 細 胞 答 案 (B)(E) 詳 解 (B) 蛋 白 質 可 在 磷 脂 層 中 滑 動, 且 可 隨 時 改 變 其 位 置 (E) 細 胞 膜 具 半 透 性, 對 進 出 細 胞 膜 的 物 質 具 有 選 擇 性 19

20 焦 點 8 細 胞 核 一 核 膜 : 核 膜 由 二 層 膜 構 成, 核 膜 上 具 有 許 多 小 孔 ( 核 孔 ) 控 制 物 質 在 細 胞 核 和 細 胞 質 間 的 流 動 可 讓 水 分 離 子 ATP 小 段 RNA 蛋 白 質 等 進 出 細 胞 核 細 胞 核 核 膜 上 的 核 孔 二 核 仁 : 1. 核 仁 數 目 為 一 或 數 個, 因 細 胞 種 類 而 異 2. 核 仁 由 rrna 和 蛋 白 質 組 成, 可 製 造 並 儲 存 rrna 3. 核 仁 為 形 成 核 糖 體 次 單 元 的 中 心, 生 長 中 的 細 胞 每 分 鐘 製 造 一 萬 個 核 糖 體 三 核 質 : 核 質 為 細 胞 核 內 填 充 於 核 膜 與 核 仁 之 間 的 濃 稠 膠 態 物 質 四 染 色 質 ( 染 色 體 ): 組 合 顆 粒 狀 蛋 白 質 +DNA 核 體 DNA 纏 繞 連 結 染 色 質 ( 染 色 體 ) 1. 染 色 質 平 時 呈 細 絲 狀 散 佈 於 細 胞 核 中, 使 細 胞 核 容 易 被 染 色 2. 在 細 胞 分 裂 時, 染 色 質 濃 縮 成 為 稠 密 棒 狀 的 染 色 體 20

21 試 題 範 例 15. 下 列 有 關 於 細 胞 核 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 核 膜 為 雙 層 膜, 故 不 具 半 透 性 (B) 染 色 體 是 由 顆 粒 蛋 白 與 DNA 組 成 的 核 糖 體 聚 合 而 成 (C) 一 個 生 長 中 的 細 胞, 其 核 仁 每 分 鐘 製 造 一 百 個 核 糖 體 (D) 合 成 蛋 白 質 的 過 程, 須 有 RNA 核 糖 體 和 酵 素 的 參 與 (E) 細 胞 核 呈 球 形, 為 細 胞 代 謝 的 控 制 中 心 答 案 (D)(E) 詳 解 (A) 核 膜 具 半 透 性 (B) 組 織 蛋 白 與 DNA 組 合 成 核 體, 核 體 是 構 成 染 色 體 的 基 本 單 位 (C) 核 仁 每 分 鐘 可 製 造 一 萬 個 核 糖 體 16. 下 列 有 關 於 細 胞 核 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 核 膜 的 內 膜 與 外 膜 皆 與 內 質 網 相 連 (B) 核 仁 是 合 成 染 色 體 和 RNA 的 中 心 (C) 同 一 種 類 細 胞 內 的 核 仁 數 目 皆 相 同 (D) 核 質 是 由 染 色 質 和 核 仁 組 合 而 成 的 濃 稠 物 質 答 案 (C) 詳 解 (A) 核 膜 的 外 膜 與 內 質 網 相 連 (B) 核 仁 是 合 成 核 糖 體 和 rrna 的 中 心 (D) 核 質 是 細 胞 核 內 填 充 於 核 膜 與 核 仁 之 間 的 濃 稠 膠 態 物 質 焦 點 9 半 自 主 胞 器 粒 線 體 葉 綠 體 半 自 主 胞 器 粒 線 體 和 葉 綠 體 均 含 DNA 和 核 糖 體 能 自 我 分 裂 增 殖, 可 自 製 少 部 分 本 身 所 需 蛋 白 質 1 內 褶 膜 向 內 腔 作 多 次 平 行 的 摺 疊 內 褶 膜 形 成 許 多 平 行 的 橫 膜 ( 褶 襞 ) 構 造 2 內 褶 膜 含 參 與 電 子 傳 遞 鏈 的 載 體 和 酵 素 基 質 內 褶 膜 周 圍 的 膠 態 物 質 含 有 參 與 呼 吸 作 用 的 酵 素 功 能 進 行 呼 吸 作 用 產 生 細 胞 活 動 所 需 的 ATP 別 稱 細 胞 能 量 工 廠 ( 心 肌 含 較 多 粒 線 體 ) 數 量 每 個 綠 色 細 胞 含 20~100 個 葉 綠 體 ( 呈 圓 盤 狀, 被 覆 二 層 外 膜 ) 囊 狀 膜 ( 葉 綠 囊 ) 堆 疊 成 葉 綠 餅, 葉 綠 餅 之 間 亦 有 囊 囊 狀 膜 狀 膜 相 連, 囊 狀 膜 含 光 合 色 素 進 行 光 反 應 構 造 葉 綠 餅 周 圍 的 膠 態 物 質 基 質 含 酵 素 進 行 暗 反 應 ( 固 定 CO 2 合 成 醣 類 ) 21

22 葉 綠 體 粒 線 體 試 題 範 例 17. 用 果 汁 機 將 波 菜 葉 打 碎 後, 用 紗 布 過 濾 並 將 濾 液 倒 入 離 心 管, 以 適 當 的 轉 速 離 心, 其 離 心 沉 澱 物 以 電 子 顯 微 鏡 觀 察, 可 見 細 胞 壁 的 碎 片 及 膜 上 具 小 孔 的 球 狀 結 構 ( 甲 ) 此 後, 分 三 次 逐 步 提 高 離 心 機 的 轉 速, 得 到 的 沉 澱 物 再 分 別 用 電 子 顯 微 鏡 觀 察 第 一 次 的 沉 澱 物 若 用 肉 眼 就 可 觀 察 到 呈 綠 色 ( 乙 ), 第 二 次 的 沉 澱 物 呈 雙 層 膜 短 棒 狀 的 構 造 ( 丙 ), 第 三 次 的 沉 澱 物 為 附 在 膜 上 的 緻 密 顆 粒 ( 丁 ) 請 根 據 上 述 資 料, 回 答 下 列 問 題 (1) 甲 乙 兩 種 沉 澱 物 分 別 是 細 胞 的 何 種 構 造? (2) 丙 丁 兩 種 沉 澱 物 在 正 常 細 胞 內 的 功 能 為 何? (3) 在 這 四 種 沉 澱 物 中, 不 含 有 DNA 的 細 胞 構 造 名 稱 為 何? (4) 這 四 種 沉 澱 物 中, 哪 些 是 酵 母 菌 有 而 細 菌 沒 有 的 構 造? 96 指 考 答 案 (1) 甲 - 細 胞 核, 乙 - 葉 綠 體 (2) 丙 - 進 行 有 氧 呼 吸 產 生 能 量, 丁 - 合 成 蛋 白 質 (3) 核 糖 體 (4) 甲 丙 詳 解 (1) 甲 - 細 胞 核 ( 膜 上 具 有 小 孔 ), 乙 - 葉 綠 體 ( 具 有 葉 綠 素 而 呈 綠 色 ) (2) 丙 - 粒 線 體 ( 為 雙 層 膜 的 構 造, 可 進 行 有 氧 呼 吸 產 生 能 量 ), 丁 - 核 糖 體 ( 附 在 內 質 網 膜 上 的 顆 粒, 參 與 合 成 蛋 白 質 的 過 程 ) (3) 核 糖 體 是 由 rrna 和 蛋 白 質 組 成, 不 含 有 DNA 22

23 (4) 酵 母 菌 為 異 營 的 真 核 生 物, 具 有 細 胞 核 粒 線 體 核 糖 體, 不 具 葉 綠 體 細 菌 為 原 核 生 物, 不 具 細 胞 核 和 粒 線 體 18. 下 列 ( 甲 ) 至 ( 辛 ) 為 各 種 細 胞 中 可 能 具 有 的 構 造, 請 據 以 回 答 下 列 問 題 : ( 甲 ) 細 胞 壁 ( 乙 ) 細 胞 膜 ( 丙 ) 細 胞 核 ( 丁 ) 粒 線 體 ( 戊 ) 葉 綠 體 ( 己 ) 內 質 網 ( 庚 ) 高 基 氏 體 ( 辛 ) 核 糖 體 (1) 下 列 哪 一 選 項 中 的 構 造, 是 大 腸 桿 菌 和 水 稻 細 胞 都 具 有 的? (A) 甲 丙 (B) 乙 丁 (C) 戊 庚 (D) 乙 辛 (2) 下 列 哪 一 選 項 中 的 構 造, 是 水 稻 和 老 鼠 的 大 部 分 細 胞 都 具 有 的? (A) 甲 乙 丙 (B) 丁 戊 己 (C) 丙 庚 辛 (D) 乙 戊 己 93 指 考 答 案 (1)(D) (2)(C) 詳 解 (1)(D) 水 稻 ( 真 核 生 物 ), 大 腸 桿 菌 ( 原 核 生 物, 不 具 細 胞 核 粒 線 體 葉 綠 體 ) (2)(C) 老 鼠 細 胞 不 具 細 胞 壁 葉 綠 體 焦 點 10 一 內 質 網 : 構 造 功 能 (1) 粗 糙 內 質 網 (2) 平 滑 內 質 網 單 層 膜 的 胞 器 由 核 膜 延 伸 出 來 的 扁 囊 狀 或 細 長 管 狀 構 造 ( 電 子 顯 微 鏡 才 可 見 ), 呈 網 狀 分 布 於 細 胞 質, 並 形 成 溝 道 構 造 內 質 網 為 細 胞 內 的 運 輸 中 心 : (1) 與 細 胞 膜 及 核 膜 相 連 與 細 胞 內 物 質 運 輸 有 關 (2) 含 多 種 酵 素 可 進 行 多 種 生 理 作 用 ( 與 蛋 白 質 和 脂 質 合 成 有 關 ) 有 核 糖 體 附 著 的 內 質 網, 能 合 成 蛋 白 質 ( 膜 蛋 白 及 運 輸 蛋 白 ) 由 囊 泡 運 輸 至 高 基 氏 體 或 細 胞 膜 無 核 糖 體 附 著 的 內 質 網, 在 不 同 細 胞 內 有 不 同 的 作 用 : 1 生 殖 細 胞 合 成 性 激 素,2 肌 肉 細 胞 儲 存 鈣 離 子 3 肝 細 胞 儲 存 和 分 解 肝 糖 脂 質 代 謝 解 毒 作 用 4 腎 上 腺 皮 質 合 成 類 固 醇 激 素 23

24 二 高 基 氏 體 : 構 造 由 數 個 膜 狀 扁 囊 堆 疊 而 成 在 腺 細 胞 內 較 發 達 高 基 氏 體 與 分 泌 物 的 修 飾 儲 存 運 輸 與 分 泌 有 關 (1) 接 受 內 質 網 合 成 的 蛋 白 質 附 加 醣 類 而 形 成 醣 蛋 白 功 能 以 囊 泡 運 送 至 細 胞 膜 而 分 泌 至 細 胞 外, 或 成 為 核 膜 及 胞 器 的 膜 蛋 白 (2) 將 不 同 的 物 質 分 別 包 裝 運 送 至 細 胞 內 或 由 細 胞 膜 向 外 突 出 形 成 囊 泡 三 溶 體 : 構 造 內 質 網 合 成 消 化 酵 素 以 囊 泡 運 送 至 高 基 氏 體 在 高 基 氏 體 包 裝 形 成 溶 體 ( 含 水 解 酶 ) 功 能 溶 體 於 細 胞 質 內 進 行 消 化 作 用 或 分 解 老 化 的 胞 器, 與 食 泡 消 化 細 胞 更 新 白 血 球 分 解 細 菌 老 化 胞 器 的 分 解 胚 胎 分 化 有 關 四 微 粒 體 : 構 造 僅 見 於 特 定 細 胞 ( 肝 細 胞 綠 色 細 胞 ), 功 能 因 不 同 細 胞 而 異 功 能 (1) 含 觸 酶, 可 分 解 過 氧 化 氫 (H 2 O 2 ) (2) 胚 乳 和 子 葉 中 的 微 粒 體 有 助 於 將 脂 質 轉 化 為 醣 類 或 胺 基 酸 24

25 五 液 胞 ( 液 泡 ): 動 物 細 胞 與 原 生 生 物 的 液 泡 較 小 ; 植 物 細 胞 的 液 泡 較 大, 位 於 植 物 細 胞 中 構 造 央, 佔 據 細 胞 的 大 部 分 體 積 (1) 含 多 種 色 素 ( 花 青 素 ) 構 成 植 物 體 的 顏 色 功 能 (2) 儲 存 物 質 ( 水 無 機 鹽 醣 類 蛋 白 質 有 機 酸 廢 物 ) 維 持 細 胞 形 狀 (3) 植 物 缺 乏 廢 物 排 泄 系 統 藉 液 泡 作 為 廢 物 的 儲 存 場 所 試 題 範 例 19. 某 細 胞 可 合 成 螢 光 蛋 白 質, 並 將 其 釋 放 到 細 胞 外 若 在 螢 光 顯 微 鏡 下 觀 察 此 螢 光 蛋 白 質 在 細 胞 內 移 動 的 情 形, 則 此 螢 光 蛋 白 質 會 由 內 質 網 直 接 移 往 何 處? (A) 高 基 氏 體 (B) 溶 體 (C) 微 粒 體 (D) 細 胞 膜 95 指 考 答 案 (A) 高 基 氏 體 與 物 質 分 泌 蛋 白 質 修 飾 有 關 20. 下 列 有 關 於 細 胞 構 造 及 功 能 的 敘 述 : 甲 溶 體 源 自 高 基 氏 體, 可 分 解 老 舊 胞 器 乙 核 糖 體 不 具 膜 之 構 造, 是 合 成 蛋 白 質 的 場 所 丙 葉 綠 體 為 單 層 膜 狀 胞 器, 由 單 層 囊 狀 膜 和 基 質 組 成 丁 粒 線 體 為 含 膜 胞 器, 是 細 胞 行 無 氧 呼 吸 以 製 造 ATP 之 場 所 下 列 選 項 中, 哪 一 選 項 是 正 確 的? 97 學 測 (A) 甲 乙 (B) 甲 丙 (C) 甲 丁 (D) 乙 丙 (E) 乙 丁 (F) 丙 丁 答 案 (A) 詳 解 丙 - 葉 綠 體 為 雙 層 膜 狀 胞 器, 由 外 膜 囊 狀 膜 和 基 質 組 成 丁 - 粒 線 體 是 細 胞 行 有 氧 呼 吸 以 製 造 ATP 之 場 所 ; 無 氧 呼 吸 於 細 胞 質 中 進 行 25

26 焦 點 11 不 具 膜 的 構 造 一 核 糖 體 : 核 糖 體 由 rrna 和 蛋 白 質 組 成 ; 電 子 顯 微 鏡 才 可 觀 察 到 核 糖 體 核 仁 製 造 核 糖 體 的 大 次 單 元 和 小 次 單 元, 構 造 大 次 單 元 和 小 次 單 元 在 細 胞 質 組 合 為 核 糖 體 ; 核 糖 體 附 在 內 質 網 上 或 游 離 於 細 胞 質 中 功 能 核 糖 體 是 合 成 蛋 白 質 的 構 造 26

27 二 中 心 粒 : (1) 位 於 細 胞 核 附 近 ( 動 物 細 胞 特 有, 二 個 中 心 粒 呈 垂 直 排 列 ) 構 造 (2) 每 個 中 心 粒 呈 中 空 狀, 由 9 組 縱 向 的 微 管 ( 微 小 管 ) 所 組 成 (3) 中 心 體 = 中 心 粒 + 周 圍 濃 稠 的 細 胞 質 (1) 與 細 胞 分 裂 有 關 : 細 胞 分 裂 時, 中 心 粒 複 製 移 至 細 胞 二 端 形 成 紡 錘 功 能 絲 和 紡 錘 體 (2) 與 動 物 的 鞭 毛 和 纖 毛 的 形 成 有 關 27

28 三 細 胞 骨 架 :( 原 生 質 中 由 多 種 蛋 白 質 纖 維 構 成 的 網 狀 構 造, 電 子 顯 微 鏡 才 可 見 ) 種 類 組 成 粗 細 功 能 微 管 球 狀 蛋 白 組 成 微 管 素 1 構 成 中 心 粒, 最 粗 組 成 微 管 2 構 成 鞭 毛 和 纖 毛 中 間 絲 纖 維 蛋 白 質 組 成 中 間 絲 維 持 細 胞 的 形 狀 1 協 助 真 核 細 胞 的 運 動 ( 小 腸 的 微 絨 肌 動 蛋 白 絲 毛 具 有 肌 動 蛋 白 絲 ) 二 條 肌 動 蛋 白 單 體 ( 微 絲 最 細 2 協 助 小 腸 收 縮 運 動 組 成 肌 動 蛋 白 絲 纖 維 細 絲 ) 3 形 成 路 徑 使 胞 器 循 固 定 方 向 流 動 形 成 細 胞 質 流 試 題 範 例 21. 下 列 哪 些 構 造 與 維 持 植 物 細 胞 形 狀 有 關? (A) 液 胞 (B) 細 胞 膜 (C) 細 胞 壁 (D) 細 胞 骨 架 (E) 紡 錘 體 95 指 考 答 案 (A)(C)(D) 詳 解 (B) 細 胞 膜 : 區 隔 細 胞 內 部 與 外 在 環 境 調 節 物 質 進 出 細 胞 與 其 他 細 胞 聯 絡 (E) 紡 錘 體 : 協 助 染 色 體 移 動 與 細 胞 分 裂 有 關 28

29 22. 下 列 左 項 的 甲 ~ 丁 為 動 物 細 胞 各 種 構 造 的 功 能, 右 項 (1)~(5) 為 其 名 稱 依 甲 ~ 丁 的 順 序, 選 出 正 確 的 配 對 (A) (1)(4)(2)(5) (B) (1)(5)(3)(4) (C) (2)(5)(1)(4) (D) (3)(5)(2)(4) 92 指 考 答 案 (B) 詳 解 (1) 平 滑 內 質 網 : 儲 存 和 分 解 肝 糖 運 送 葡 萄 糖 (2) 粗 糙 內 質 網 : 製 造 和 運 輸 蛋 白 質 (3) 高 基 氏 體 : 蛋 白 質 的 修 飾 和 分 類 包 裝 (4) 中 心 粒 : 細 胞 分 裂 時 幫 助 染 色 體 移 動 (5) 核 仁 : 轉 錄 形 成 rrna 1-3 細 胞 分 裂 29

30 焦 點 12 有 絲 分 裂 一 細 胞 週 期 : 1. 從 一 個 母 細 胞 準 備 分 裂 產 生 二 個 子 細 胞 開 始, 到 子 細 胞 分 裂 為 二 為 止 所 經 歷 的 過 程, 稱 為 細 胞 週 期 2. 細 胞 週 期 可 分 為 兩 個 主 要 時 期 : 有 絲 分 裂 期 和 兩 次 細 胞 分 裂 之 間 的 間 期 3. 人 體 內 有 許 多 組 織 細 胞 並 不 進 行 分 裂, 例 如 : 神 經 細 胞 和 肌 肉 細 胞 4. 人 體 的 造 血 細 胞 及 表 皮 細 胞, 大 約 以 20 至 24 小 時 分 裂 一 次 的 速 率 增 殖 二 間 期 : 1. 細 胞 週 期 中 約 有 90% 時 間 是 在 間 期, 間 期 實 際 上 是 新 細 胞 的 生 長 期, 在 間 期 的 細 胞 必 須 為 隨 後 的 分 裂 預 作 準 備 (1) 增 加 細 胞 質 中 的 胞 器 數 目 及 物 質 含 量 (2) 完 成 染 色 體 的 複 製 : 間 期 的 染 色 體 仍 呈 鬆 散 的 絲 狀, 稱 為 染 色 質 2. 間 期 包 括 G 1 S G 2 : G 1 S G 2 生 長 期 :DNA 複 製 前 的 細 胞 生 長 期 複 製 期 :DNA 複 製 期 準 備 期 :DNA 複 製 後 的 細 胞 準 備 期 3. 間 期 : (1) 染 色 體 於 間 期 進 行 複 製, 呈 細 網 狀 不 易 觀 察 到, 故 細 胞 外 觀 上 和 一 般 細 胞 相 同, 只 是 核 較 大 (2) 因 染 色 體 複 製 需 時 較 長, 故 顯 微 鏡 下 的 組 織 以 間 期 的 細 胞 最 多 30

31 三 有 絲 分 裂 期 : (1) 已 完 成 複 製 的 中 心 體 分 裂 為 二, 各 向 細 胞 二 極 移 動 ; 中 心 體 及 其 周 圍 的 細 絲 構 成 星 狀 體 (2) 染 色 質 漸 變 短 變 粗 為 染 色 體 ( 已 複 製 完 成 的 染 色 體 以 中 節 相 連 前 期 形 成 二 分 體 或 稱 為 姊 妹 染 色 體 ) (3) 核 膜 核 仁 漸 漸 消 失 (4) 紡 錘 絲 漸 漸 顯 現 並 形 成 紡 錘 體 中 期 所 有 染 色 體 排 列 於 紡 錘 體 的 中 央 後 期 姊 妹 染 色 體 分 裂 為 二, 染 色 體 分 為 二 群 各 向 兩 極 移 動 分 開 (1) 細 胞 中 央 部 位 的 細 胞 膜 向 內 凹 陷, 使 細 胞 質 分 裂 為 二 (2) 染 色 體 漸 漸 變 為 細 網 狀 的 染 色 質 末 期 (3) 紡 錘 體 星 狀 體 漸 漸 消 失 (4) 核 膜 核 仁 再 度 顯 現 31

32 四 動 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 : 動 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 過 程 動 物 細 胞 的 細 胞 質 分 裂 32

33 五 植 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 : 植 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 過 程 33

34 試 題 範 例 23. 動 物 細 胞 在 進 行 有 絲 分 裂 的 過 程 中, 光 學 顯 微 鏡 無 法 觀 察 到 哪 一 階 段 的 變 化? (A) 間 期 的 染 色 體 複 製 (B) 前 期 的 染 色 分 體 (C) 中 期 時 的 染 色 體 排 列 於 紡 錘 體 中 央 (D) 後 期 的 染 色 體 分 開 (E) 末 期 的 細 胞 膜 向 內 凹 陷 答 案 (A) 詳 解 (A) 染 色 體 ( 染 色 質 ) 於 間 期 進 行 複 製, 染 色 質 呈 細 網 狀 不 易 觀 察 到 24. 染 色 質 和 染 色 體 是 在 細 胞 週 期 的 不 同 時 期 相 同 物 質 的 不 同 形 態, 下 列 說 法 錯 誤 的 是 : (A) 染 色 質 形 態 有 利 於 DNA 的 複 製 (B) 染 色 體 形 態 有 利 於 將 DNA 平 均 分 配 到 子 細 胞 中 (C) 染 色 質 由 DNA 和 蛋 白 質 構 成 (D) 觀 察 染 色 體 的 最 佳 時 期 是 細 胞 分 裂 間 期 答 案 (D) 詳 解 (D) 間 期 的 染 色 體 為 細 網 狀 的 染 色 質, 間 期 無 法 觀 察 到 染 色 體 ( 染 色 質 ) 細 胞 核 內 於 前 期 出 現 絲 狀 的 染 色 體, 而 後 染 色 體 濃 縮 呈 短 桿 狀 焦 點 13 減 數 分 裂 一 減 數 分 裂 的 目 的 : 行 有 性 生 殖 的 生 物, 其 生 殖 母 細 胞 經 由 減 數 分 裂 形 成 生 殖 細 胞, 使 配 子 的 染 色 體 數 目 只 有 體 細 胞 的 一 半 ( 使 兩 條 分 別 來 自 父 方 與 母 方 的 同 源 染 色 體 分 到 不 同 的 配 子 中 ), 以 確 保 配 子 在 兩 兩 結 合 後 的 染 色 體 數 與 體 細 胞 者 相 同 二 減 數 分 裂 的 過 程 : 染 色 體 複 製 同 源 染 色 體 配 對 聯 會 ( 形 成 四 分 體 ) 同 源 染 色 體 互 換 第 一 次 分 裂 ( 同 源 染 色 體 分 離 ) 第 二 次 分 裂 ( 中 節 分 裂 二 分 體 分 離 ) 形 成 四 個 配 子 (4 個 精 子 1 個 卵 +3 個 極 體 ) 1. 染 色 體 複 製 : 染 色 體 複 製 後, 母 染 色 體 與 其 複 製 的 染 色 體 合 稱 為 姊 妹 染 色 體 ( 染 色 分 體 二 分 體 ) 2. 同 源 染 色 體 聯 會 互 換 : 在 第 一 減 數 分 裂 的 前 期, 每 一 條 染 色 體 的 兩 姊 妹 染 色 體 與 其 同 源 染 色 體 聯 會 的 兩 姊 妹 染 色 體, 會 互 相 配 對 並 且 緊 密 的 連 在 一 起, 此 現 象 稱 為 聯 會 同 源 染 色 體 聯 會 形 成 四 分 體 34

35 互 換 同 源 染 色 體 聯 會 形 成 四 分 體 時, 可 能 產 生 姊 妹 染 色 體 交 換 一 段 染 色 體 的 現 象 同 源 染 色 體 互 換 發 生 於 第 一 減 數 分 裂 之 前, 以 增 加 配 子 的 染 色 體 組 合 3. 同 源 染 色 體 分 離 :( 第 一 減 數 分 裂 ) (1) 互 相 配 對 的 同 源 染 色 體 彼 此 分 離, 於 是 四 分 體 分 開 成 為 兩 個 二 分 體 (2) 第 一 減 數 分 裂 形 成 二 個 具 單 套 染 色 體 的 子 細 胞 ( 每 個 子 細 胞 只 含 有 兩 套 同 源 染 色 體 中 的 一 套 ) 4. 姊 妹 染 色 體 分 離 :( 第 二 減 數 分 裂 ) (1) 著 絲 點 分 裂 為 二, 姊 妹 染 色 體 分 離 為 二 條 染 色 體 (2) 第 二 減 數 分 裂 最 後 形 成 只 含 有 單 套 染 色 體 的 四 個 生 殖 細 胞 35

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37 試 題 範 例 25. 下 列 關 於 減 數 分 裂 的 過 程, 何 者 正 確? (A) 第 一 次 分 裂, 染 色 分 體 分 離 (B) 第 二 次 分 裂 後, 產 生 二 個 子 細 胞, 各 含 n 個 染 色 體 (C) 第 一 次 分 裂 後, 產 生 四 個 子 細 胞, 各 含 2n 個 染 色 體 (D) 第 一 次 分 裂 之 前, 來 自 父 方 和 來 自 母 方 的 染 色 體 複 製 並 配 對 91 指 考 答 案 (D) 詳 解 (A) 染 色 分 體 分 離 於 第 二 次 分 裂 時 (B) 第 二 次 分 裂 後 可 產 生 四 個 子 細 胞 (n) (C) 第 一 次 分 裂 後 產 生 二 個 子 細 胞 (n) 26. 下 列 有 關 減 數 分 裂 的 敘 述, 何 者 正 確? (A) 同 源 染 色 體 聯 會 發 生 在 第 一 次 減 數 分 裂 (B) 同 源 染 色 體 互 換 發 生 在 第 二 次 減 數 分 裂 (C) 同 源 染 色 體 在 第 二 次 減 數 分 裂 時 互 相 分 離 (D) 第 二 次 減 數 分 裂 產 生 的 子 細 胞 含 同 源 二 分 體 97 指 考 答 案 (A) 詳 解 (B) 同 源 染 色 體 的 聯 會 和 互 換, 均 發 生 在 第 一 次 減 數 分 裂 (C) 同 源 染 色 體 在 第 一 次 減 數 分 裂 時 互 相 分 離 (D) 第 一 次 減 數 分 裂 為 同 源 染 色 體 分 離, 第 一 次 減 數 分 裂 所 產 生 的 子 細 胞 不 含 同 源 染 色 體 ; 第 二 次 減 數 分 裂 為 二 分 體 分 離, 第 二 次 減 數 分 裂 所 產 生 的 子 細 胞 不 含 二 分 體 37

38 焦 點 14 探 討 活 動 生 物 細 胞 及 染 色 體 的 觀 察 一 洋 蔥 表 皮 細 胞 : 1. 在 低 倍 鏡 下, 洋 蔥 表 皮 細 胞 大 多 呈 長 方 形, 但 不 具 有 葉 綠 體 2. 在 染 色 後, 可 清 楚 觀 察 到 呈 球 形 的 細 胞 核 二 水 蘊 草 細 胞 : 1. 水 蘊 草 葉 片 細 胞 內 的 綠 色 顆 粒 為 葉 綠 體, 葉 綠 體 和 細 胞 質 沿 著 細 胞 膜 的 邊 緣 緩 慢 地 移 動, 與 細 胞 質 流 有 關 2. 觀 察 水 蘊 草 葉 片 細 胞 不 需 要 染 色, 因 水 蘊 草 葉 片 細 胞 具 有 葉 綠 體 而 呈 現 明 顯 的 綠 色 三 口 腔 黏 膜 細 胞 : 1. 林 格 氏 液 為 人 體 細 胞 的 等 張 溶 液 ( 等 滲 透 壓 溶 液 ), 可 使 口 腔 黏 膜 細 胞 維 持 正 常 的 形 狀 2. 在 染 色 後, 可 在 黏 膜 細 胞 中 央 看 到 一 個 呈 球 狀 的 細 胞 核 38

39 四 洋 蔥 根 尖 細 胞 : 1. 洋 蔥 根 尖 細 胞 的 有 絲 分 裂 過 程 : 2. 比 較 植 物 細 胞 與 動 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 過 程 : 植 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 動 物 細 胞 的 有 絲 分 裂 (1) 不 具 有 中 心 粒 和 星 狀 體 (1) 具 有 中 心 粒 和 星 狀 體 (2) 末 期 時, 在 紡 錘 體 中 央 產 生 細 胞 板, 再 (2) 末 期 時, 細 胞 膜 向 內 凹 陷 以 進 行 細 胞 質 形 成 新 的 細 胞 壁 分 裂 試 題 範 例 27. 在 複 式 顯 微 鏡 下 觀 察 水 蘊 草 的 葉 表 皮 細 胞 時, 不 容 易 觀 察 到 細 胞 核 要 讓 細 胞 核 清 晰 呈 現, 可 使 用 下 列 哪 一 種 方 法? (A) 在 解 剖 顯 微 鏡 下 挑 出 細 胞 核 單 獨 觀 察 (B) 加 酒 精 將 葉 綠 素 溶 出, 細 胞 核 自 然 顯 現 (C) 用 碘 液 染 色 使 細 胞 核 呈 現 (D) 加 蔗 糖 溶 液 使 細 胞 質 萎 縮 答 案 (C) 詳 解 (A) 不 必 挑 出 細 胞 核 單 獨 觀 察 (B) 用 碘 液 或 亞 甲 藍 液 染 色 使 細 胞 核 呈 現 (D) 加 蔗 糖 液 使 細 胞 質 萎 縮 以 觀 察 細 胞 膜 28. 觀 察 動 植 物 細 胞 後, 回 答 下 列 各 問 題 : (1) 洋 蔥 表 皮 細 胞 比 口 腔 黏 膜 細 胞 多 了 哪 些 構 造? (2) 經 染 色 後, 洋 蔥 表 皮 細 胞 的 什 麼 構 造 特 別 明 顯? (3) 為 何 需 將 載 玻 片 與 蓋 玻 片 成 45 擺 好? (4) 可 利 用 何 種 染 色 劑 染 色? (5) 洋 蔥 表 皮 細 胞 呈 何 形 狀? 答 案 (1) 細 胞 壁 液 胞 (2) 細 胞 核 (3) 避 免 產 生 氣 泡 (4) 碘 液 或 亞 甲 藍 液 (5) 長 方 形 39